パウリの除外原理は、同じ量子状態を占めることができない2つの電子がないと述べています。これは、原子内の電子を核の周りの異なるシェルに配置する必要があることを意味します。電子の最も外側のシェルは原子価シェルと呼ばれ、このシェルの電子は原子間の化学結合の原因です。
2つの原子が近くに近づくと、その原子価電子が互いに相互作用します。電子が互いに引き付けられると、化学結合が形成されます。形成される化学結合のタイプは、各原子の価電子の数に依存します。
化学結合には、共有結合、イオン結合、金属結合の3つの主要なタイプがあります。
共有結合 2つの原子が1つ以上の電子を共有している場合に発生します。電子は、分子軌道と呼ばれる2つの核の間の空間の領域に保持されます。共有結合は、化学結合の最も強力なタイプです。
イオン結合 ある原子が1つ以上の電子を別の原子に透過すると発生します。電子を獲得する原子は負に帯電しますが、電子を失う原子は正に帯電します。その後、反対に帯電したイオンは互いに引き付けられます。イオン結合は、共有結合よりも弱いです。
金属結合 金属原子の価電子が非局在化されている場合に発生します。つまり、特定の原子に関連していません。非局所化された電子は、金属全体に流れる電子の「海」を形成します。金属結合は共有結合よりも弱いが、イオン結合よりも強い。
原子とその電子の間の相互作用は、物体に物理的特性を与えるものです。原子間の化学結合の強度は、オブジェクトの硬いまたは柔らかいものを決定し、原子の配置はその形状と密度を決定します。
